煤矿胶带机安装调试常见故障分析

煤矿胶带机安装调试常见故障分析

杨凤军

中煤第五建设有限公司第五工程处，江苏 徐州 221000

摘要：近年来，随着科学技术的长期进步和社会生产活动的持续发展，机械化设备在生产领域中得到了广泛的使用。在此基础上，胶带运输机得以发明和应用，并成为新型且主要的矿井运输器械，有力地推动矿井工程建设过程中远距离和高效率运输等目标的实现。可以说，胶带运输设备是矿井工程项目进程中必不可少的工具，其质量和效率与矿井开采和运输工作直接相关，因而也与矿井工程的安全系数、承包企业的社会效益和经济效益密切相关。但对于胶带运输机而言，出现故障是其最为常见的问题。因此，研究煤矿胶带机安装调试常见故障具有重要意义。下面笔者就对此展开探讨。

关键词：煤矿；胶带机；安装调试；常见故障；

我国煤炭资源丰富，目前大型煤矿开采大多依靠煤矿胶带运输机把开采的煤炭运输到地面。随着煤炭开采技术的日益提高，煤炭开采量巨大，对胶带运输机的要求也越来越高。目前煤矿胶带运输机大多具有运输距离长、功率大、速度高的特点，所以煤矿胶带运输机使用能量较多[1]。又由于目前很多煤矿胶带运输机的控制相对简单，无论负载情况，只是按照设定的一个恒定速度运行，存在大量的能源浪费情况，并且设备在有无负载的情况都处于运行状态，也增大了设备的损耗。目前，亟需对落后的胶带运输系统进行优化控制，达到节约能源、延长设备使用寿命、减少故障发生的目的。

1 煤矿胶带运输机基本结构概述

1.1 煤矿胶带运输机结构

根据煤矿井下煤炭开采运输的实际需要，胶带运输机应具有驱动运输、制动、改向、装料、卸料、张紧、清扫等功能。基于这些基本功能需要，胶带运输系统的基本结构一般具有驱动电机、托辊、皮带、支架等部分起到支撑和运输煤炭的作用；具有转向装置用来改变胶带运输系统的运输方向；具有张紧装置起到驱动电机带动皮带运行，并防止皮带打滑和撕裂；具有装料和卸料装置，用来把开采的煤炭放置到皮带上且运输到目的地后能够通过卸料装置把煤炭从皮带上卸下。同时，为了保障皮带运输系统安全运行减少故障，并为安全监测和智能控制提供数据，一般会根据需要在胶带运输系统中安装传感器来监测其运行状况并进一步实施智能控制。单级胶带运输机的整体结构如图1所示。

图1单级胶带运输机的整体结构图

1.2 煤矿胶带运输系统

胶带运输机运行时的阻力主要包含由托辊、皮带、煤料产生的摩擦力，这个主要阻力和这几部分之间的摩擦系数、皮带的长度、皮带的重量、煤料在皮带上的分布情况和重量、胶带运输机运行时的倾斜角度都有关系，主要阻力通过力学公式计算可得。除了主要阻力外，由于煤料放置到皮带上时会产生惯性和摩擦阻力、驱动电机轴承偶然的阻力、皮带的缠绕阻力等，胶带运输机运行时还会产生附加阻力。由于清扫皮带、卸料摩擦、托辊前倾、煤料与导槽之间摩擦等因素影响，胶带运输机运行时还会产生特种阻力。另外，胶带运输机向上提升或向下运输煤料时，胶带运输机还会产生倾斜阻力。这些阻力可以通过具体的公式和经验大致计算得到，进一步控制影响这些阻力因素，来达到节能的目的。理想状况下，胶带运输机皮带上的煤料填充率为100%，其阻力为额定阻力，运行速度为额定速度，这时节能效果最佳。但是由于煤炭开采的不确定性，无法保证每时每刻皮带上煤料的填充率为100%。这时，就考虑对皮带上煤料的填充率进行监测，使得皮带上煤料填充率与胶带运输机运行速度正相关。当空载时胶带运输机以怠速运行，等待煤料添加到皮带上，达到空载时最大节能效果；当皮带上填充率未达到100%时，胶带运输机根据填充率的具体数据来降速运行，等待填充率逐步上升，胶带运输机运行速度也相应提升；当皮带填充率带到100%时，胶带运输机按照额定速度运行。

2 煤矿胶带安装调试常见故障问题

2.1 电机发热问题

在通常的情况下，煤矿胶带机在使用的过程中,其自身承担的负载量比较大，这就要求相关工作人员要对这方面问题予以足够的重视，并且采取有效的措施来将负载控制在合理的范围之内，进而胶带安装才可以达到良好的效果。另外，胶带机不仅在运行过程中运输量超载，而且其在长时间的连续工作当中无法达到良好的散热效果，这样在后期就会因为热量的过度积累而电机就会出现过热问题。胶带机在运行过程中还会受到各种因素带来的影响，进而就会导致其自身的功率无法得到有效的发挥，电机在发热过程中就会出现能量损耗，大量的电能也就会被浪费[2]。

2.2 胶带机胶带脱落问题

煤矿企业在对胶带机进行应用的过程中会出现各种各样的问题，其中最为常见的问题就是胶带脱落问题，胶带机会受到两方面因素的影响，这两个方面分别是其安装过程中存在问题和其内部组成部分在质量方面存在问题，进而胶带机无法达到良好的运行效果。另外，相关工作人员如果在安装过程中偏离实际的位置，在安装工作完成之后无法对其紧实度进行科学的检测，最终就会导致胶带在机器运行过程中脱落。再加上部分胶带机轴承存在缺陷，在运行当中也会发生一定程度的偏离，胶带稳定运行也就会受到较大程度的影响。胶带质量无法达到实际的要求，那么在后期就会出现相应的变形，使用安全和工作效率也就会受到影响。

2.3 噪音问题

就从目前情况看来，胶带机在运行过程中不可避免的会发出噪音，噪音在性质方面可以分为两个方面，第一个方面是正常噪音，而另一个方面就是异常噪音。正常噪音就是胶带机在安装调试当中由于自身性能因素而产生的噪音，异常噪音是胶带机内部某个部分发生故障而发生的噪音[3]。与此同时，胶带机内部的轴承能够在运行过程中起到良好的稳定支撑作用，轴承在长时间的运作下就会受到不良的影响，特别是在压力比较高的情形下就会产生异常噪音，轴承也就会遭受到一定程度的损坏。滚筒存在问题也会导致异常噪音的出现，导致这种现象出现的最为主要原因是工作人员在维护管理工作当中存在问题或滚筒位移。

2.4 带面断裂

带面断裂是一个较为严重的故障，其原因主要三点：第一，带面质量不过关，旧带面存在旧伤，带病运作而引发带面断裂；或是新带面质量不达标。第二，没有正确选择带面类型，实际选用的带面与现场实际情况不相符。第三，带面接头制作不达标。

3 煤矿胶带安装调试常见故障的有效处理措施

3.1 电机发热问题的有效处理措施

通过实际的调查发展，设备出现故障和摩擦损耗就会导致煤矿胶带机的电机出现过热现象。第一，相关工作人员要对胶带机传送设备及电路检查工作予以足够的重视，严格按照相关的要求和规定来开展工作。第二，工作人员还要对实际的情况来进行充分的分析和了解，在此基础上定期对胶带机进行维护保养，如果在这个过程中发现其中存在一些已经损害的部件，要及时地对这些部件进行更换，这样才能够确保电机可以保持正常的状态运行。第三，工作人员还要对一些零件自身性能进行不断的优化，尽可能的保证其在工作当中不会出现较大程度的摩擦损耗，进而摩擦产生的热量也就会进一步降低[4]。

3.2 胶带脱落问题的有效处理措施

煤矿企业相关管理人员要对煤矿开采区域的煤矿井下运输要求进行充分的分析和了解，进而来对各个方面进行科学都配置，这样才能够达到良好的运输效果。工作人员要对提升梁进行合理的应用，在通常的情况下可以将提升梁分为两种，分别是重型梁和轻型梁，这两种类型的梁在机车系统的作用下能够实现良好的液压动力传递效果。为此，工作人员要结合实际来对控制阀门进行科学操作，确保马达达到双向转动效果的同时，马达可以与同轴齿轮机共同运作，进而链条可以对物料实现上下提升操作，胶带也不会轻易脱落。管理人员要不断提高胶带安装调试工作的规范性，对影响胶带处于正常位置运行的因素进行及时的调整，这样能够避免胶带在后期发生偏移或打滑脱落现象。另外，应用PID 控制结构比较简单，稳定性比较好，可靠性较高，控制精度较高。根据煤矿胶带运输系统工作实际情况和具体要求对其设计优化控制系统，通过实验和理论计算来调节 PID 参数，达到最优控制目的，其控制原理如图 2 所示。

图 2   胶带运输机控制原理图

3.3 噪音问题的有效处理措施

噪音问题在煤矿胶带机运行过程中是比较常见的，然而工作人员在开展胶带安装调试工作过程中最容易忽略的问题之一就是无缝钢管设备的使用。胶带机内部的轴承在运行过程中会受到离心力的作用而发生噪音，所以相关工作人员要对无缝钢管整体性能进行严格控制，确保胶带机始终保持在稳定的状态下运行；对轴承运行的情况也要进行观察和记录；如果无缝钢管对胶带机轴承造成了不良的影响，要及时地停止胶带机，并且采取有效的措施来进行维修[5]。煤矿企业要严格按照相关的要求和规定来对胶带机的滚筒等部件制造过程中进行控制，在确保滚筒等部件具有较高质量的同时，胶带机也能够达到良好的运行效果。

3.4 带面断裂问题的有效处理措施

在胶带机中带面起到了较为重要的作用，要想有效防控其断裂的问题出现，可由如下几方面着手：第一，要综合考量胶带长度、输送量、工作倾角以及原煤密度等情况来确定带面最佳型号以及强度。第二，需要确保带面接头硫化质量达标，同时对硫化时间、压力以及温度等情况进行严格把控。第三，将撕带检测装置安装在胶带机中，以便能够及时检测带面的断裂以及撕裂等情况，并发出警报。

结束语

综上所述，胶带安装调试工作对于煤矿企业发展来说有着非常重要的作用，管理人员要对该工作当中存在的一些常见故障进行充分了解，并且结合实际情况来采取相应的措施进行处理，煤矿开采工作整体的效率和质量也会得到相应的提高。

参考文献：

[1] 郝鹏云.煤矿井下胶带运输机自动化控制系统 [J].电子技术与软件工程,2021(13):125-126.

[2] 李锐锋.煤矿胶带运输机变频调速技术改造应用 [J].能源与节能,2021(02):208-210.

[3] 周建军.煤矿机电设备自动化集中控制技术[J].矿业装备,2020(06):148-149.

[4] 张鹰飞.矿用长距离胶带运输机自动张紧装置的设计 [J].机械管理开发,2020,35(05):119-120+130.

[5] 闫小红.煤矿胶带输送机设备选型依据与软驱动形式分析 [J].机械管理开发,2019,34(08):227-228+231.